Água fria parede rastejando robô

A caldeira é o equipamento de produção mais importante da usina de energia elétrica, o tubo de parede refrigerado com água no forno é corroído por fumo, cinzas de carvão e chamas durante o serviço de longo prazo, extremamente propenso ao desgaste, corrosão, causando a diluição local da parede do tubo, sob a alta pressão no tubo, o efeito do vapor de alta temperatura, eventualmente gerando vazamento de explosão do tubo e outros acidentes graves. O vazamento da caldeira é diferente do vazamento da tubulação geral, não pode ser reparado na operação de produção, muitas vezes para reparação de parada, sua perda econômica é enorme, portanto, todas as usinas de energia para reduzir eficazmente e evitar o tubo de explosão da caldeira são muito sérios, pode no curto período de parada do forno sem preencher a prateleira do forno e a inspeção da parede fria com robôs rastejantes é muito importante.

I. Tipo de corrosão da parede fria da caldeira da central elétrica

1, corrosão sob a parede interna

Quando o tubo de parede refrigerado com água é submetido à superfície quente devido à corrosão subterrânea do óxido causado pela estagnação do vapor ou diminuição da velocidade de fluxo, ocorrerá a reação e formará uma película magnética de óxido de ferro (Fe3O4) na superfície metálica, chamada de "corrosão por vapor", o hidrogênio gerado após a corrosão por vapor, se não for levado mais rapidamente pela corrente de ar, irá atuar com a superfície do tubo de aço para descarbonizá-lo, fazendo com que o aço se torne frágil, por isso também chamado de "corrosão por hidrogênio".

A corrosão das paredes internas é essencialmente um processo de reação química, e quanto maior a temperatura local, mais intensa é a reação. Os resíduos de hidroxido gerados na reação diminuirão a velocidade de fluxo de vapor local e facilitarão a reação acima mencionada, a corrosão subterrânea geralmente ocorre no tubo de parede fria da água da caldeira para a parede interna do lado do fogo, sob a forma de danos como conchas. A corrosão subterrânea se desenvolve profundamente após a ocorrência, causando a ruptura da parede do tubo. Além disso, a superfície de aço da área corrodida é coberta por uma camada de ferrugem solta, causando má condutividade térmica da parede do tubo, sobreaquecimento local da parede do tubo, gerando deslizamento do material, e até mesmo a parede do tubo aparece para o lado de fora, eventualmente quebrando.

Em vários testes de caldeiras em diferentes usinas elétricas, as seguintes características principais de defeitos na parede interna do tubo de parede refrigerado com água foram encontradas:

（1）Os defeitos são principalmente poços de corrosão, com poucas rachaduras.

（2）Todos os poços de corrosão ocorrem no lado do fogo, principalmente no meio.

（3）O tamanho da área do poço de corrosão, a profundidade é diferente e se desenvolve com o tempo de serviço.

（4）Distribuição irregular nas paredes do forno. Se um tubo de explosão aparecer em algum lugar, e cortar vários locais próximos de inspeção do tubo estão intactos, operando por algum tempo, o tubo de explosão em outro local.

2, corrosão de alta temperatura da parede externa

A principal causa que afeta a corrosão externa da parede fria da água é a composição do gás de fumaça perto da parede fria da água e a temperatura da parede do tubo. Especificamente, como a temperatura da chama perto do queimador pode chegar a cerca de 1.400 ° C, os componentes minerais do carvão evaporam mais gases corrosivos, criando condições para a corrosão da superfície quente. Além disso, devido à densidade de fluxo de calor do tubo de parede fria de água perto da área do queimador, o gradiente de temperatura também é grande, a temperatura da parede do tubo geralmente chega a 400 a 450 ° C, o que também desempenha um papel importante na corrosão à alta temperatura da parede do tubo.

O metal do tubo de parede fria da água da caldeira ocorre sob o efeito de oxigênio, enxofre e outros oxidantes, gerando corrosão a alta temperatura. Quando os gases de fumaça e as camadas de cinzas contêm componentes corrosivos, os tubos corroem e até causam explosões.

A corrosão a alta temperatura que ocorre na parede fria da água da caldeira de carvão geralmente pertence à corrosão a alta temperatura do tipo sulfeto, causada principalmente pelo gás H2S no gás de fumaça. Quando o teor de oxigênio na área de combustão é baixo e há gases redutores (como CO, H2, etc.), o enxofre e o cloro no carvão geram gases H2S e HCI e formam gases ácidos mais corrosivos com o vapor de água, reagindo corrosivamente com a membrana de óxido metálico da parede do tubo, danificando a membrana protetora da superfície do metal.

Além disso, a combustão de baixa deficiência de nitrogênio sob os requisitos ambientais atuais é uma causa importante da corrosão a altas temperaturas.

Perigos da corrosão da parede fria da água

As paredes frias de água da central elétrica trabalham em ambientes muito difíceis, com problemas de desgaste, rachadura, corrosão a alta temperatura, escarumento e outros, que podem eventualmente causar acidentes sem ser detectados em tempo útil.

De acordo com as estatísticas relevantes, 60% dos acidentes não parados da unidade térmica são causados ​​pela explosão do "quatro tubos" da caldeira, e 75% da explosão do "quatro tubos" é causada pelo desgaste da corrosão da parede fria à água.

Quase 80% das grandes caldeiras de usinas elétricas da China são afetadas pela corrosão a alta temperatura da parede fria de água, a corrosão a alta temperatura fará com que a espessura da parede fria de água diminua constantemente, a resistência do material diminui, a parede fria de água pode ter tubos de explosão, vazamento, colocando em perigo o funcionamento normal e seguro de toda a caldeira. Uma falha não planejada pode causar enormes perdas econômicas à usina.

Portanto, a prevenção da corrosão de alta temperatura da caldeira é muito necessária para o funcionamento seguro e estável da caldeira, a detecção regular da parede fria de água pode ser detectada a tempo e evitar a ocorrência de acidentes.

Detecção tradicional de corrosão de paredes frias com água

Atualmente, o método de detecção da parede fria da água da caldeira doméstica é principalmente testado com bastidor ou plataforma de elevação, a detecção da parede externa é principalmente com o olho nu e a sensação da mão, medir a espessura da parede do tubo com o medidor de espessura de ultra-som para descobrir a posição de corrosão; Verifique a corrosão dentro do tubo com um espessométrio de ultra-som ou um endoscópio de corte de tubo.

A poeira dentro do fogão da caldeira é relativamente grande e precisa esperar que o fogão seja resfriado até a temperatura ambiente para construir o bastidor. Inspeção manual da parede fria de água, ambiente de trabalho ruim, carga de trabalho grande, progresso lento e alto custo. E os fatores humanos, os dados não são muito perfeitos, são fáceis de verificar fugas. E a reparação de paredes frias de água da caldeira pertence a operações em altura no espaço limitado, o seu grau de risco é bastante alto, uma vez que ocorrer uma queda em altura causará sérias consequências para as partes e empresas.

Quatro.Água fria parede rastejando robôO teste

4.1 Introdução ao teste

Nossa empresa realiza pesquisas sobre o problema da inspeção manual de paredes frias de água. A equipe de pesquisa e desenvolvimento desenvolveu com sucesso robôs de rastreamento de parede fria a água através de exames de campo e vários testes práticos de projeto de usinas elétricas. O robô pode fazer a detecção da parede fria à água em vez de fazer a detecção da parede fria à água, o robô usa a tecnologia de magnetismo permanente adsorvida na parede fria à água, pode se mover na parede fria à água, através de vídeo em tempo real de alta definição para completar a lavagem, o foco, a detecção da aparência do tubo de drenagem, a detecção automática da espessura da parede de drenagem, o posicionamento de defeitos e outras funções. A detecção inteligente de todos os aspectos da parede fria de água da central elétrica contra desgaste e explosão é importante para promover a operação segura da central elétrica, economizar tempo e custos.

4.2 Composição e princípios

Com uma estrutura de adsorção magnética, o robô é capaz de escalar de forma confiável na faixa da fogueira, com uma força de tracção vertical superior a 200 kg. E pode ser montado em módulos de acordo com diferentes tarefas, incluindo mecanismos de caminhada, mecanismos de inspeção, dispositivos de limpeza e controladores de exibição.

Os mecanismos de movimentação de caminhada incluem a carroceria, o motor de redução, o quadro e a roda magnética, com o motor de redução configurado dentro da carroceria.

Os mecanismos de teste incluem câmeras HD dianteiras e traseiras, ultrassonômetros eletromagnéticos e dispositivos de localização, configurados no corpo do veículo, respectivamente.

O dispositivo de limpeza consiste em uma escova de limpeza e dois dispositivos de pulverização de água de alta pressão distribuídos em ambos os lados da carroceria.

O controlador de exibição usa um terminal de controle Android com tela táctil HD de 7 polegadas para controlar a caminhada, detecção, limpeza e espessura do robô rastejante da parede fria de água.

4.3 Água fria parede rastejando robôCaracterísticas e parâmetros técnicos

1) Vídeo em alta definição

Câmera com sensor de imagem CMOS de 2 megapixels, grande ângulo de campo de visão de 150 °, iluminação LED, câmera HD 1080P em tempo real, armazenamento. Detecção e registro de desgaste a alta temperatura no ambiente de campo, caminhada do robô e aparência da parede do tubo.

(2) Lavagem de alta pressão

Equipado com dois sistemas de limpeza de água de alta pressão, a parede fria de água para limpeza pode atingir a força de lavagem de 5 MPa, pode ser muito eficiente para lavar alguns escombros na parede fria de água, lavagem focada, o consumo de água de lavagem não é maior que 10L / min.

(3) Medição de espessura de alta precisão

Usando um dispositivo de medição de espessura de ultra-som eletromagnético, sem acoplador, medir a espessura da parede do tubo da parede fria de água com precisão de 0,1 mm. O método tradicional de medição de espessura por ultra-som elimina a inconveniência de aplicar o acoplador para realizar a medição de espessura.